125611 (717616), страница 6
Текст из файла (страница 6)
З нижньої частини колони через чи гідрозатвор регулятор рівня виводиться II антраценова фракція. Вона надходить у заглибний холодильник 9, де прохолоджується, ;' потім направляється в рефлюксный бачок 12, з якого частина фракції насосом // подається на зрошення випарника II ступіні 4, інша частина фракції перетікає в збірник 14,
Пари води і легкої олії з верхньої частини колони з температурою 120—125°С надходять у конденсатор-холодильник б, прохолоджуються, а потім у сепараторі 8 розділяються на воду і легку олію. Легка олія надходить у рефлюксный бачок 12, з якого частина олії насосом 11 направляється на верхню тарілку колони для зрошення, а надлишок олії надходить у збірник 14. Сепараторна пода із сепаратора И перетікає в збірник 14. Вихід фракцій характеризується наступними даними:
Отримані фракції зі збірників 14 насосом 13 перекачуються на склад і у відділення для наступної переробки.
У колоні підтримується тиск 20—30 кпа.
Установки з трубчастою піччю відрізняються високою продуктивністю і компактністю; малими площами установки; сталістю режиму; скороченням періоду термічного впливу на смолу, що приводить до підвищення виходу фракцій; можливістю регулювання і керування процесом; меншою пожежонебезпекою, тому що в зоні нагрівання одночасно знаходиться в багато разів менше смоли, чим при установках періодичної дії (при тій же продуктивності).
Удосконалювання існуючих схем ректифікації кам'яновугільної смоли передбачає: використання тепла фракцій і пеку для попереднього підігріву смоли; здійснення підведення додаткового тепла в колони (подачею гарячого зрошення і рециркуляцією теплоносія), що дозволить зосередити в нафталіновій фракції до 90% нафталіну, поліпшити якість поглинальної й антраценової фракцій; застосування удосконалені тарілок; зниження витрати гострої пари; застосування двухкратного випару смоли (на I ступіні під атмосферним чи підвищеним тиску, на II ступіні під вакуумом).
Нова технологія переробки смоли дозволить одержати пек зі стабільною характеристикою, підвищити його вихід і якість основних фракцій, шпалопросочувальної олії і сировини для виробництва сажі.
Устаткування для дистиляції кам'яновугільної смоли і одержання електродного пеку
У смолоперерабатывающих цехах вітчизняних коксохімічних заводів в установках ректифікації смоли п-1Я підігріву кам'яновугільної смоли до температури однократного випару широке поширення получили трубчасті печі двох типів: радиантноконвекционные камерного типу продуктивністю 50—200 тис. т смоты в рік; трубчасті з випромінюючими стінками з беспламенных панельних пальників н екраном двостороннього висвітлення, що мають продуктивність 200—400 тис. смоли в рік.
Радиаитно-конвекционная трубчаста піч камерного типу приведена на мал. 49. Пекти складається з корпуса (кладки) 3, металевого каркаса 2, даху 6, що складає з покритих шифером металевих форм, що спираються на головні балки каркаса. Трубчаста піч має топку, у якій розташовані коротконламенные кільцеві газові пальники 1, дві камери — радиантную і конвекційну.
У радіант ний камері печі розташовані змійовики труб II ступіні підігріву смоли до температури однократного випару (360—4Ю°З). Труби змійовика 4 розташовані у виді боковою екрана на передній стіні і труби змесвика 5 під стелею камери. Обидва змійовики сприймають тепло головним чином у виді променистого тепла від розпечених продуктів згоряння газу (світного полум'я) і розпечених стін камери, тобто методом випромінювання (радіації).
Значно менша частина тепла передається трубам при безпосереднім зіткненні їх з гарячими продуктами згоряння. Усього в радиантной частини використовується для підігріву смоли до 70°/про теплове навантаження печі.
Конвекційна камера печі розташована за перевальною стіною 8, у ній розміщені труби пароперегрівника 9 і труби 10 для I ступіні підігріву смоли до 120—135СС, при якій досягається остаточне її зневоднювання.
Продукти згоряння, залишивши частину тепла в радиантной камері, з температурою не вище 700°С обгинають перевальну стінку 8 і опускаються по конвекційній камері зверху вниз, омывают труби I ступіні (обезвоживателя) і пароперегрівника, віддають їм тепло шляхом зіткненням-конвекцією (до 30% від теплового навантаження печі). У перевалочній стіні 8 передбачений канал 11, по якому подається повітря для регулювання температури нагрівання смоли в конвекційній частині печі.
З конвекційної частини продукти згоряння з температурою не вище 300"З через димохід 13 з регулюючим дроселем 12 надходять у дымоаую трубу 7. Рух димових газів через трубчасту піч забезпечується природною тягою, що створюється димарем.
Обігрів печі виробляється коксовим газом, що спалюється в топці за допомогою смолоскипових пальників I. Подачу газу в топку і розрідження в кабані встановлюють такими, щоб температура в топці не перевищувала 1100°С, над перевальною стіною 700°С и в кабані 250—300°С. Усереднена смола насосом подається в I (конвекційну) ступінь печі, а потім після виділення пар води у випарнику I ступіні подається в радиантнуто частина для остаточного підігріву до 380—410°С.
Для трубчастої печі конструкції Гипрококса поверхня раднантных змійовиків дорівнює 122 м2 і конвекційна камери 207 м2, коефіцієнт корисної дії 0,73— 0,75. Теплова напруженість топкового простору печі складає 147—210 МДж/(л12-ч), з них радиантной частини 84—105 МДж/(м'г-ч) і конвекційної камери 33,6— 42МДж/(м=-ч).
Для смолоперерабатывающих цехів продуктивністю 200—400 тис, т смоли в рік застосовуються трубчасті , з вивчаючими стінами з беспламенных панель пальників і трубним екраном двостороннього опромінення, (вис 50). Ці печі більш досконалі, у них тепловіддача в радіанній частині печі здійснюється не від смолоскипів і газового шару, а головним чином від розпечених стін. При цьому кількість тепла, передана трубному якоану в 1,5-2,0 рази вище, ніж від гарячих продуктів згоряння. Це дозволяє підвищити тепло напруженість поверхні нагрівання труб, по яких рухається смола, а отже, скоротити їхня поверхня. Печі беспламенного горіння відрізняються більш високим кпд (0,85), рівномірністю нагрівання сировини і I кістою регулювання процесу горіння; більшої производительностыо; меншою витратою будівельних ріалів, що досягається за рахунок більш повного газу і збільшення теплонапряженности труб; передбачена автоматизація роботи печі.
Промислова експлуатація цих печей показала, що вони теж мають недоліки: низьку температуру нагрівання смоли в I ступіні, особливо при високій вологості сирої смоли (10%) погіршується її зневоднювання у випарнику I ступіні; крім того, беспламенные панельні пальники працюють ефективніше при великих тисках подаваного на обігрів газу (0,5—1,5 МПа), що неможливо забезпечити на коксохімічних заводах, тому що тиск коксового газу не перевищує 2,9—3,4 кПа.
Випарники, Випарники служать для однократного випару фракцій з підігрітої до потрібної температури смоли, тобто для відділення ларов від рідини. У залежності від технологічної схеми переробки кам'яновугільної смоли випарники виконують дві функції і поділяються на випарники I і II ступіні.
Випарник I ступіні призначений для виділення пар води і легкої фракції зі смоли, підігрітої в конвекційній частині трубчастої печі (обезвоживателе) до 125—135°С. Б випарнику II ступіні здійснюються випар усіх фракцій зі смоли, підігрітої в радиантной частини печі до 380—410СС, і виділення пеку в рідкому виді. У випарнику II ступіні бічним добором виводиться антраценова фракція.
Випарник являє собою чавунну колону з невеликим числом тарілок, що мають прорізи для проходу смоли, але не покритих ковпаками. Вирізи в тарілках розташовані таким чином, що смола, перетікаючи з тарілки на тарілку, то розливається по периферії тарілки, то збирається до її центра. Число тарілок у верхній частині випарника залежить від продуктивності трубчастого агрегату; так, для установок продуктивністю 100 тис. т смоли в рік число тарілок випарника I ступіні 3 і для випарника II 4; для установок продуктивністю 200 тис. т відповідно 4—6 тарілок. Верхня тарілка служить отбойником і має ковпачки на прорізах. По вьтоне випарника вище і нижче введення смоли розташовуються переливні полки (відповідно 2 і 3 чи 5).
Смола з трубчастої печі входить по трубі в середню частину випарника над тарілкою по дотичній до корпуса і розливається по периферії тарілки. Стінки апарата в цьому місці захищені від механічного зносу знімними чавунними плитами.
Фракції, що миттєво випарувалися, у виді пар піджимаються нагору і, пройшовши верхню тарілку отбойника, залишають випарник. Краплі рідини, що відокремилися, стікають назад у випарник. У випарнику I ступіні смола, що внизу зібралася, виводиться через штуцер і направляється в конвекційну частину трубчастої печі.
З верхньої частини випарники приділяються пари води і легкої фракції в конденсатор-холодильник. Зрошується випарник I ступіні рефлексом — легкою фракцією, випарник II ступіні — рефлексом поглинальної фракції. З нижньої частини випарника II ступіні виводиться лек в отпарную колону.
Для фракціонування кам'яновугільної смоли набули застосування ректифікаційні колони з тарілок; колпачкового і тунельного типу. У двоколонних трубчастих агрегатах одна колона служить для добору двох антраценових фракцій, конструктивно вона сполучена з випарником II ступіні і називається позовний (антраценової), друга — фракційна колона для одержання інших (чотирьох) фракцій. Обидві колони мають тарілки з кільцевими переливами флегми і тунельних ковпачків, діаметр колон 1400—'1800 мм.
В агрегаті з однією колоною застосовується ратифікаційна колона діаметром 2,4 м з 59-ю тарілками, що мають по 86 зірчастих ковпачків. Такі тарілки забезпечують необхідну чіткість ректифікації в широкому діапазоні навантажень.
На мал. 5! приведено ректифікаційну колону, корпус якої складається з чавунних царг 2, з'єднаних фланцями. Колпачковые тарілки 3 установлюються на кільцеві виступи царг. Корпус, кришка 4 і днище колони 1 теплоизолируются. Штуцери для введення смоли і добору фракцій відливаються заодно з царгами.
Для перевірки барботажа на тарілках вони заливаються водою і продуваються повітрям. Перед зборкою колони окремі царги і кришка піддаються гідравлічному іспиту на міцність тиском 0,2 МПа. Зібрана колона випробується на герметичність надлишковим тиском пари 0,05 МПа.
Пари фракцій смоли надходять у колону через штуцер И и рухаються знизу нагору, барботируя через шар рідини на тарілках. При цьому пари збагачуються легкокипящими, а рідина высококинящими компонентами
Добір фракцій виробляється через штуцери, розташовані на різній висоті колони.
Через штуцери ДО, Ж, Е, Д, Г відбираються, соответственно, 1М антраценова, I антраценова, поглинальна, нафталінова і фенольна фракції. З верхньої частини колони через штуцер Б приділяються пари води і легкої фракції. На верхню тарілку через штуцер У подається рефлекс— легка фракція. У нижню частину колони подається гостра пара через штуцер Л.
Необхідний температурний режим колони підтримується регулюванням кількості зрошення (легкої фракції), подаваного в колону.
Для охолодження фракцій застосовуються заглибні змеевикового типу холодильники, виконані з нержавіючої сталі, для конденсації пар легкої фракції конденсатори коробчатого типу, що забезпечують краще охолодження конденсату. Поверхня охолодження конденсаторів ректифікаційних колон в установках продуктивністю 100 і 200 тис. т смоли в рік відповідно 150 і 220 м*.
Устаткування для виробництва пеку визначається напрямками його використання, способом транспортування, ступенем використання вторинних ресурсів тепла.
Найпростіша схема використання пеку передбачає використання його в рідкому виді при порівняно високих температурах продукту. За такою схемою, зокрема, здійснюються прийом і навантаження електродного пеку. Пік після випарники II ступіні самопливом надходить у збірники рідкого пеку (лекотушители), з яких насосом откачивается в напірні баки пекового парку. З напірних баків пекового парку пік самопливом надходить у термоцистерну, у якій перевозиться до споживача. При такій найпростішій схемі устаткування позовного парку представлено декількома пекотушителями— вертикальними, заглубленными в бетонному котловані, сталевими судинами циліндричної форми діаметром 1200—1600 мм, висотою 3—3,2 м. Звичайно встановлюється по трьох таких некотушителя, що працюють послідовно. У пекотушителях рідкий гарячий пек відстоюється від твердих опадів, що можуть у ньому утворитися в результаті місцевих перегрівів смоли в трубчастій печі. З останнього пекотушителя пік перетікає в горизонтально розташований пекотушитель, з якого насосом откачивается в напірний бак. Напірний бак представляє собою вертикальний сталевий циліндричний резервуар діаметром 7 м, висотою 6 м, місткістю 180 м3, обладнаний кранами на двох рівнях для випуску пеку, возлушкой, штуцером для переливу і буйковым покажчиком рівня.
При необхідності обробки пеку після випарника II ступіні методом термічної полімеризації з подачею повітря для інтенсифікації процесу в схему включають два куби-реактори, через які пік після випарника проходить послідовно. Куб-реактор (мал. 52) являє собою вертикальний циліндричний апарат висотою близько 6 м і діаметром 3—3,2 м. У реактор по центрі вводиться барботажное пристрій, у яке компресором подається стиснене повітря. Пристрій повинний обидві спечшь рівномірні розподіли повітря але всьому перетину реактора. Повітря, не тільки частково окисляє пек, підвищуючи його температуру розм'якшення, але і сприяє перемішуванню пеку в реакторі, крім можливості його переокислювання. Відпрацьоване повітря, пара- і газоподібні продукти реакції проходять через конденсатор-холодильник і скрубер, зрошуваний поглинальною олією.
Быеококиплщие фракції конденсуються в конденсаторі-холодильнику й у рідкому виді надходять у збірник під скрубером, частина пар уловлюється поглинальною олією в скрубері, що після насичення подаються разом з дистилятами конденсатора-холодильника в смолу, що йде на переробку, що залишилася після скрубера парогазовая суміш направляється в піч каталітичного 4, дожита. Конструкція такої печі розроблена Інститутом газу АН УРСР. Пекти забезпечує спалювання органічних сполук, що містяться в парогазовой суміші, у надлишку повітря над спеціальним каталізатором з перетворенням їх у диоксид вуглецю і воду.
При по м; і зводетве середньо- і високотемпературного пеку відвантаження його споживачам виробляється в гранульованому виді.
Для грануляції пеку применяется транспортер специальной конструкції, виконаний із пластинчастої стрічки ркс. 53). Верхня галузь цієї стрічки знаходиться в металевому ринві-ванні, заповненою водою на горизонтальній ділянці стрічки; на похилій ділянці стрічки жолоб виконує функції лотка для стоку води з верхньої частини транспортера.
Нижня, неодружена галузь проходить під жолобом і обладнана шкребками для видалення пеку. Пік подається на грануляцію в живильник, що представляє собою циліндрична судина з перфорованим днищем, у якому розташоване 175 отворів діаметром 10 мм. Пік надходить з напірного бака охолодженим до 190—200°С и через перфороване днище стікає на робочу галузь транспортера у виді струмків діаметром 5—7 мм. Потрапляючи в холодну воду ванни, струмки поступово прохолоджуються, затвердевают і у виді гранул, що нагадують зовнішнім виглядом вермішель, надходять на розвантажувальну галузь транспортера й у вагон. У залежності від типу транспортера ширина стрічки може бути 800 чи 1200 мм, швидкість її руху 0,156 і 0,175 м/с, висота шаруючи води над стрічкою 800 мм, шлях гранул у водяній ванні 22 чи 16 м. Витрата охолодної води влітку 7,5 м3 на 1 т пеку, узимку 6 м3. Вода знаходиться в замкнутому циклі і прохолоджується на окремій градирні. Продуктивність 12 і 18 т пеку в годину.
Технологічний режим процесу ректифікації смоли і шляху зниження енерговитрат у цьому процесі.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
